摘 要：《大學(xué)物理》是一門邏輯抽象、推導(dǎo)復(fù)雜、比較枯燥的課程，面對(duì)新時(shí)代的大學(xué)生，這門課程的教學(xué)遇到的問題日益明顯。本文利用MATLAB語言仿真技術(shù)，建立物理模型，再現(xiàn)物理現(xiàn)象，期望能夠提高《大學(xué)物理》的課堂教學(xué)質(zhì)量，拓展物理知識(shí)的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：MATLAB；《大學(xué)物理》課程；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP319

目前，科學(xué)計(jì)算在現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展中起到的作用日益關(guān)鍵，利用計(jì)算機(jī)編程語言進(jìn)行科學(xué)計(jì)算來解決實(shí)際問題，已經(jīng)成為了理工院校學(xué)生在就業(yè)工作、科學(xué)研究中必備的操作技能，而我國(guó)普通高等學(xué)校的本科教育在科學(xué)計(jì)算的應(yīng)用教學(xué)中仍然存在諸多弊端。本文提出將MATLAB應(yīng)用于《大學(xué)物理》課程教學(xué)中，在基礎(chǔ)課程階段開始培養(yǎng)學(xué)生掌握和應(yīng)用科學(xué)計(jì)算的能力，使其在專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段可以進(jìn)一步得到鍛煉和提高。

1 MATLAB在《大學(xué)物理》課程教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

1.1 利用MATLAB來討論盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)中散射角與粒子速率的關(guān)系

盧瑟福于1911年提出原子的核式結(jié)構(gòu)，他發(fā)現(xiàn)用α粒子轟擊金箔時(shí)有些入射粒子散射偏轉(zhuǎn)角很小，而有些很大，有的甚至超過90°。那么我們可以利用MATLAB編程畫出其粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，并改變初始條件

來討論散射偏轉(zhuǎn)角受哪些因素的影響，如圖1所示：

2 MATLAB在《大學(xué)物理》課程教學(xué)中存在的問題

MATLAB軟件在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)中使用比較廣泛，但是很多基礎(chǔ)課程教師不能完全掌握MATLAB軟件的使用方法和它的真正用途，無法將MATLAB的應(yīng)用與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合。另外，我們培養(yǎng)學(xué)生使用MATLAB軟件解決實(shí)際問題，需要學(xué)生在各個(gè)學(xué)習(xí)階段深入落實(shí)和不斷強(qiáng)化，在高?；A(chǔ)課程中引入MATLAB軟件的使用，主要是為學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中解決問題奠定良好基礎(chǔ)。但是，大部分理工院校的本科基礎(chǔ)課程教學(xué)中，基本上不會(huì)融入科學(xué)計(jì)算解決實(shí)際問題的教學(xué)內(nèi)容，嚴(yán)重制約了學(xué)生使用MATLAB軟件操作技能的提高。

3 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)計(jì)算方法解決問題能力的對(duì)策

高校要始終將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算的實(shí)際能力作為教學(xué)目標(biāo)，明確一種或多種科學(xué)計(jì)算語言的教學(xué)內(nèi)容，并納入教學(xué)計(jì)劃中；創(chuàng)建專門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力的機(jī)構(gòu)，并且明確基礎(chǔ)課程和專業(yè)作為培養(yǎng)學(xué)生利用MATLAB解決實(shí)際問題能力的責(zé)任單位，制定合理的培養(yǎng)計(jì)劃。

在高校教學(xué)計(jì)劃中，將科學(xué)計(jì)算語言的課程學(xué)習(xí)作為必修課，對(duì)于理工院校本科教學(xué)來說，采用MATLAB軟件比較合適，MATLAB軟件易于操作、簡(jiǎn)單易懂。高校在選擇科學(xué)計(jì)算語言時(shí)要綜合考慮授課教師的能力和課程教學(xué)內(nèi)容，以及學(xué)生在畢業(yè)就業(yè)中的實(shí)際工作需求。科學(xué)計(jì)算語言的課程學(xué)習(xí)時(shí)間不宜過多，學(xué)分設(shè)置為1-2分即可，主要是要使學(xué)生能在其他學(xué)科學(xué)習(xí)中深化使用MATLAB軟件。

4 結(jié)束語

綜上所述，MATLAB軟件在《大學(xué)物理》課程教學(xué)中的應(yīng)用方面比較廣泛，包括力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)等教學(xué)領(lǐng)域，拓展了物理知識(shí)的教學(xué)范圍，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性和主動(dòng)性也得到了很大提高，更提高了《大學(xué)物理》課程的教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：張玲玲（1980.05-），女，吉林人，碩士研究生，講師，研究方向：理論物理。

作者單位：吉林大學(xué)珠海學(xué)院公共基礎(chǔ)教學(xué)與研究中心，廣東珠海 519000

基金項(xiàng)目：吉林大學(xué)珠海學(xué)院“百人工程”科研資助項(xiàng)目。